(57)【要約】【課題】冷却手段を設置する環境が壁、柱、その他の障害物ある場所では、吸気口または排気口を塞いでしまう恐れがあり、十分な冷却性能を確保することができないという課題があった。【解決手段】外装筺体の内部にある発熱部と、前記外装筺体の外部にあり、前記発熱部を冷却するために冷却手段と、フレキシブルに変形可能で、前記冷却手段と前記外装筺体とを連結する冷却路と、を備える投写型映像表示装置において、前記冷却手段は、吸気ユニットと排気ユニットを有し、前記吸気ユニットと前記排気ユニットは別体で構成されていることを特徴とする投写型映像表示装置とすることである。【選択図】  図１
2010282141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装筺体の内部にある発熱部と、
前記外装筺体の外部にあり、前記発熱部を冷却するために冷却手段と、
フレキシブルに変形可能で、前記冷却手段と前記外装筺体とを連結する冷却路と、
を備える投写型映像表示装置において、
前記冷却手段は、吸気ユニットと排気ユニットを有し、
前記吸気ユニットと前記排気ユニットは別体で構成されていることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写型映像表示装置において、前記冷却手段と前記冷却路との接続は、前記冷却路に対して前記冷却手段が回転可能に接続されていることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の投写型映像表示装置において、前記吸気ユニットと前記排気ユニットに連結されている冷却路は、前記外装筺体の対向面に接続されていることを特徴とする投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
外装筺体の内部に発熱部がある投写型映像表示装置において、その発熱部を冷却する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、入力された映像信号に基づき光源の光を液晶パネルにより光変調し、光変調した光が投写レンズを通して拡大投写される投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
この投写型映像表示装置は、光を拡大投写するために高輝度の光源が必要となる。当然その光源を使用することにより光源から大量の熱が発生し、投写型映像表示装置の内部に熱が滞留することとなる。この滞留した熱が投写型映像表示装置を正常に運転させるための阻害要因となっており、光源だけでなくその他の熱発生源である電源回路ブロックに対しても熱を除却する冷却手段が必要である。また、液晶パネルや偏光板等は、直接発熱するわけではないが光源や電源回路ブロック等の発熱源からの熱により発熱し、熱に脆弱な素子であるため、液晶パネルや偏光板等に対しても熱を除却する冷却手段が必要である。
【０００４】
通常は、冷却手段を投写型映像表示装置の外装筺体内部に配し、冷却路を設けて空気を冷媒として投写型映像表示装置の内部に流通させることにより熱の除却を行っている。しかし、冷却手段を投写型映像表示装置の内部に配すことにより、冷却手段から動作音が発生し、投写型映像表示装置の騒音に関する課題が発生する。
【０００５】
特許文献１は、係る課題について解決するために成されたものであり、投写型映像表示装置本体と隔離してユーザから離れた位置に冷却手段を配し、冷却手段と投写型映像表示装置を連結する通風手段を設けることにより投写型映像表示装置の冷却を行っている。このような構成とすることにより冷却手段をユーザのいる所から隔離することができるため、投写型映像表示装置の騒音がユーザに聞こえることを抑制させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１６４７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この投写型映像表示装置と隔離して配された冷却手段は、吸気ファンと排気ファンが一つのユニットで構成されており、吸気口と排気口が１８０°異なる方向に配されている。この冷却手段の構成では冷却手段を設置する場所が壁、柱若しくはその他の障害物のある場所では、吸気口または排気口を塞いでしまう恐れがあり、十分な冷却性能を確保することができないという課題があった。
【０００８】
このような課題に鑑みて本発明は、設置する環境の違いに対応して冷却手段を設置し、スムーズな吸排気を行なうことができる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためには、外装筺体の内部にある発熱部と、前記外装筺体の外部にあり、前記発熱部を冷却するための冷却手段と、フレキシブルに変形可能で、該冷却手段と前記外装筺体とを連結する冷却路と、を備える投写型映像表示装置において、前記冷却手段は、吸気ユニットと排気ユニットを有し、前記吸気ユニットと前記排気ユニットは別体で構成されていることを特徴とする投写型映像表示装置とすることである。
【００１０】
上記構成の投写型映像表示装置において、前記冷却手段と前記冷却路との接続は、前記冷却路に対して前記冷却手段が回転可能に接続されていることを特徴とすることとしてもよい。
【００１１】
上記構成の投写型映像表示装置において、前記吸気ユニットと前記排気ユニットそれぞれに連結されている前記冷却路は、前記外装筺体の対向面に接続されていることを特徴とすることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
このような構成とすることにより、設置する環境の違いに対応して冷却手段を設置し、スムーズな吸排気を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の投写型映像表示装置を示した基本構成図である。
【図２】本発明の投写型映像表示装置の第１の設置図である。
【図３】本発明の投写型映像表示装置の第２の設置図である。
【図４】本発明の吸気ユニットと導入冷却路の接続詳細図（未接続）である。
【図５】本発明の吸気ユニットと導入冷却路の接続詳細図（既接続）である。
【図６】本発明の投写型映像表示装置の第３の設置図である。
【図７】本発明のプロジェクタ本体を上面から観測した透視図である。
【図８】本発明の投写光学系を示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の投写型映像表示装置を図１乃至図８を参照して説明する。
【００１５】
尚、本発明の図に関しては模式的な図であり、詳細な形状、寸法、比率は異なることに留意すべきである。また図面相互間においても詳細な形状、寸法、比率は異なる部分が含まれている。
【００１６】
また、異なる図面番号に対して同一又は類似の部分に関しては同一符号を付して重複する説明は省略している。
【００１７】
また、本構成図で示しているのは一実施例を示しているのであって、これと異なった態様で本発明が用いられても良いものであり、本実施例に限定されて解釈されるものではないことに留意すべきである
（全体構成）
図１は、本発明の投写型映像表示装置３１を使用した構成を示した構成図である。本構成は、室内において天井に天井板３２が設置され、屋根裏空間３３と居住空間３４に分けられている。
【００１８】
プロジェクタ本体３５と、天井板固定具３６と、導入冷却路３７、導出冷却路３８が天井板３２の下方に位置され、吸気ユニット３９と、排気ユニット４０と、天吊軸体４１と、躯体固定具４２が天井板３２の上方に位置されている。
【００１９】
投写型映像表示装置３１は、プロジェクタ本体３５と、吸気ユニット３９と、導入冷却路３７と、排気ユニット４０と、導出冷却路３８で構成されている。
【００２０】
プロジェクタ本体３５は、複数の映像入力端子及び複数の音声入力端子を背面部に備え、映像入力端子及び音声入力端子に接続された電子機器からの映像及び音声の信号が入力される。入力された映像信号に基づき光源の光を液晶パネルにより光変調され、光変調された光が投写レンズ２６を通して拡大投写される。また、プロジェクタ本体３５は、外装筺体内部に光源、電源ブロック等の発熱部や熱の影響を受けると正常な性能を引き出すことができなくなる液晶パネル、偏光板を備えている。
【００２１】
吸気ユニット３９は、内部に吸気ファン４３が配される。吸気ファン４３は回転することにより吸気ユニット３９の外部にある空気を吸気ユニット３９の内部に取込み、吸気ユニット３９内部が加圧されることにより導入口４４から空気を排出する。
【００２２】
導入冷却路３７は、導入冷却路３７自体がフレキシブル性を有し、一定量の伸縮も可能なホース（例えば蛇腹状ホース）で形成される。また導入冷却路３７は、一端を導入口４４と接続され、他端をプロジェクタ本体３５の一側面にある流入口４５に接続される。従って、吸気ユニット３９の導入口４４から排出された空気は、導入冷却路３７へと導かれ、その空気はプロジェクタ本体３５の流入口４５へ送られる。
【００２３】
プロジェクタ本体３５の内部は、光源や電源ブロック等の発熱部や、液晶パネルや偏光板等の部材を冷却するための構造を要しており、それぞれの冷却部へ空気を導くための図示しない通風路が設けられる。すなわち、プロジェクタ本体の流入口４５に送られた空気は、この通風路により分流され、冷却部を冷却した後、流出口４６へ向かう通風路により再び集約され、流出口４６へ空気が導かれる。
【００２４】
導出冷却路３８は、導出冷却路３８自体がフレキシブル性を有し、一定量の伸縮も可能なホース（例えば蛇腹状ホース）で形成される。また導出冷却路３８は、一端を排気ユニット４０の導出口４７と接続され、他端をプロジェクタ本体３５の流入口４５とは対向する側面に位置する流出口４６に接続される。従って、プロジェクタ本体３５の流出口４６から排出された空気は、導出冷却路３８へと導かれ、その空気は排気ユニット４０の導出口４７へ送られる。
【００２５】
排気ユニット４０は、内部に排気ファン４８が配される。排気ファン４８は回転することにより排気ユニット４０の内部にある空気を排気ユニット４０の外部に排出し、排気ユニット４０内部を減圧することにより導出口４７からの空気を排気ユニット４０の外部へ排出する。
【００２６】
天井板固定具３６は、プロジェクタ本体３５専用に設計され、プロジェクタ本体３５の天井板固定具３６が固定される面に配された螺着固定用の取り付け部を使用して天井板３２とプロジェクタ本体３５を螺子で螺着固定される。
【００２７】
天吊軸体４１は、天井板固定具３６と躯体固定具４２を強固につなぐ軸体である。
【００２８】
躯体固定具４２は、天井板３２が薄く、貧弱であるときなどは、実質的にプロジェクタ本体３５を支えており、室内の躯体に螺着固定される。
【００２９】
また、図２のように吸気ファン４３及び排気ファン４８に配される面の近傍に障害物５１が存在するとき、吸気ファン４３による吸気及び排気ファン４８による排気を妨げることになり、十分に冷却部品に対しての冷却を行うことができなくなる。しかしながら本構成のように吸気ユニット３９及び排気ユニット４０が別体であり、導入冷却路３７及び導出冷却路３８がフレキシブルな素材で形成されていれば図３のように障害物５１から遠ざけて吸気ユニット３９及び排気ユニット４０を設置することができるため、設置する環境の違いに対応して冷却手段を設置し、スムーズな吸排気を行なうことができる。
【００３０】
また、天井裏に空気を排出することができるため、プロジェクタ本体３５が設置されている居住空間３４の温度が上昇することを抑制することができる。
【００３１】
また、吸気ユニット３９及び排気ユニット４０が別体で構成されているため、吸気ユニット３９と排気ユニット４０の距離を遠ざけて設置することができる。従って、排気ユニット４０が排出する暖められた空気を吸気ユニット３９が吸気することを抑制することができるため、プロジェクタ本体３５の内部にある発熱部の冷却性能が劣化することを抑制できる。
【００３２】
また、吸気ファン４３及び排気ファン４８を天井裏に配すことができるため、居住空間３４にファンの騒音が伝わることを抑制することができる。
【００３３】
また、吸気ファン４３及び排気ファン４８をプロジェクタ本体３５内に配す必要がないため、プロジェクタ本体３５を小型化することができる。
【００３４】
また、プロジェクタ本体３５の流入口４５及び流出口４６を同一の面に配したときより、プロジェクタ本体３５の対向する側面に配すことにより、プロジェクタ本体３５の全体に冷却風を行き渡らせることができる。
【００３５】
またプロジェクタ本体３５の流入口４５及び流出口４６を同一の面に配したときより、プロジェクタ本体３５の対向する側面に配すことにより、吸気ユニット３９及び排気ユニット４０を天井裏に設置する際にお互いの距離をさらに離すことができる。従って排気ユニット４０から排出された暖められた空気を吸気ユニット３９で吸気することを抑制することができるため、プロジェクタ本体３５の内部にある発熱部の冷却性能が劣化することを抑制できる。
（吸排気ユニットの接続部）
吸気ユニット３９と導入冷却路３７の接続部、及び排気ユニット４０と導出冷却路３８の接続部に関して説明する。図４では、吸気ユニット３９と導入冷却路３７の接続部を示すが排気ユニット４０と導出冷却路３８の接続部に関しても同様の構造である。
【００３６】
図４は、吸気ユニット３９と導入冷却路３７の接続部の断面を示した断面図であり、吸気ユニット３９と導入冷却路３７が未接続の状態を示した図である。吸気ユニット３９の導入口４４は、円形の孔形状を有しており、導入口４４の下端部は孔形状の中心方向に突出する導入口爪部６１が導入口４４の円周部に沿って形成されている。
【００３７】
導入冷却路３７は、導入口４４に接続される先端の外周には鉤状のテーパー部６２が形成され、Ｕ字溝６３が１８０度の間隔をおいて導入冷却路３７の先端２個所に形成されている。テーパー部６２の下方平面部にはウレタン又はゴム製の第１オーリング６４が取り付けられている。第１オーリング６４に対向する位置には、ウレタン又はゴム製の第２オーリング６５が取り付けられている。第２オーリング６５が取り付けられている個所は、導入冷却路３７の円周上に設けられたロック用突起６６である。
【００３８】
また、第１オーリング６４及び第２オーリング６５の内周面に接している導出冷却路３７の直径は、吸気ユニット３９の導入口爪部６１の内径直径とほぼ一致する。
【００３９】
図５は、吸気ユニット３９と導入冷却路３７の接続部の断面を示した断面図であり、吸気ユニット３９と導入冷却路３７が接続されている状態を示した図である。吸気ユニット３９の導入口４４に導入冷却路３７の先端を挿入すると、Ｕ字溝６３が変形することにより円滑に導入冷却路３７を導入口４４に挿入し、テーパー部６２とロック用突起６６の間に導入口爪部６１が嵌ることにより、容易に導入冷却路３７が抜けないようにされている。さらに図５のように接続されれば第１オーリング６４及び第２オーリング６５により吸気ファン４３から吸い込んだ空気の漏れを防ぐことができる。
【００４０】
このような接続方法を行うことにより、前述した全体構成に係る作用効果に加えて、以下の作用効果を奏す。
【００４１】
例えば、吸気ユニット３９の吸気ファン４３が配される面に障害物５１が存在する図２で示したようなとき、吸気ファン４３による吸気を妨げられることになり、十分に冷却部品に対しての冷却を行うことができなくなる。しかし図６のように吸気ユニット３９が導入冷却路３７に対して回転させることができ、吸気ユニット３９の吸気ファン４３を所望する方向に設置することができるため、設置する環境の違いに対応して吸気ユニット３９を設置し、スムーズな吸気を行なうことができる。
【００４２】
また、排気ユニット４０に関しても同様な接続方法を行うことにより、排気ユニット４０は、導出冷却路３８に対して回転させることができる。従って、排気ユニット４０の排気ファン４８を所望する方向に設置することができるため、設置する環境の違いに対応して排気ユニット４０を設置し、スムーズな排気を行なうことができる。
【００４３】
尚、図６では、吸気ユニット３９と排気ユニット４０の吸気する方向と排気する方向を１８０度異なるように吸気ユニット３９と排気ユニット４０を設置しているが吸気ユニット３９と吸気ユニット４０の吸気する方向と排気する方向は設置環境により任意に決定することができる。
（プロジェクタ本体の接続部）
図７は、プロジェクタ本体３５を上面から観測した透視図である。プロジェクタ本体３５の１対の側面には導入冷却路３７及び導出冷却路３８の直径とほぼ同一な直径の冷却用開口７１を有す。冷却用開口７１には導入冷却路３７及び導出冷却路３８が固着され、導入冷却路３７が固着される冷却用開口７１には、流入する空気に含有する粉塵をプロジェクタ本体３５へ流入させないため防塵用フィルター７２が配される。プロジェクタ本体３５の外装筺体７３は、投写光学系１１と投写光学系１１を制御する電子回路（不図示）、電源電圧を変圧するバラスト回路（不図示）等を覆うように成形されている。外装筺体７３は、冷却用開口７１以外は通風用の孔がない構造を有す。従って、本実施例では、構造上外装筺体７３と投写レンズ２６の間には隙間が設けらなければならないが、外装筺体７３と投写レンズ２６の隙間には柔軟性のある図示しない密閉部材が配されている。
【００４４】
導入冷却路３７からプロジェクタ本体３５の内部へ冷却風を流し入れることにより発熱部を冷却する。発熱部を冷却した冷却風は、導出冷却路３８から排出される。
【００４５】
外装筺体７３は、通風用の孔がない構造を採用することにより、プロジェクタ本体３５を流れる冷却風の風切音を外部へ伝え難くすることができる。
【００４６】
また、外装筺体７３は、通風用の孔がない構造を採用することにより、外装筺体７３内の圧力を高めることができるため導出冷却路３８へ冷却風を導き易くすることができる。
（投写光学系）
図８は、本発明のプロジェクタ本体３５に内蔵される投射光学系１１を示した図である。光源１２は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その投写光はパラボラリフレクタ１３によって平行光となって出射され、インテグレータレンズ１４へと導かれる。
【００４７】
インテグレータレンズ１４は一対のレンズ群（フライアイレンズ）１４ａ、１４ｂから構成されており、個々のレンズ部分が光源１２から出射された光を後述する液晶パネルの全面に導くようになっており、光源１２において存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央と周辺部とでの光量差を低減する。インテグレータレンズ１４を経た光は、偏光板１５、及び集光レンズ１６を経た後、第１ダイクロイックミラー１７へと導かれることになる。
【００４８】
偏光板１５は、偏光ビームスプリッタアレイ（以下、ＰＢＳアレイと称する）によって構成されている。ＰＢＳアレイは、偏光分離膜と位相差板（１／２λ板）とを備える。ＰＢＳアレイの各偏光分離膜は、インテグレータレンズ１４からの光のうち例えばＰ偏光を通過させ、Ｓ偏光を９０度光路変更する。光路変更されたＳ偏光は隣接の偏光分離膜にて反射されてそのまま出射される。一方、偏光分離膜を透過したＰ偏光はその前側（光出射側）に設けてある前記位相差板によってＳ偏光に変換されて出射される。すなわち、この場合には、ほぼ全ての光はＳ偏光に変換されるようになっている。
【００４９】
第１ダイクロイックミラー１７は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー１７を透過した赤色波長帯域の光は、全反射鏡１８にて反射されて光路を変更される。全反射鏡１８にて反射された赤色光はレンズ１９を経て赤色光用の透過型の液晶パネル２７に導かれ、これを透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー１７にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー２０に導かれる。
【００５０】
第２ダイクロイックミラー２０は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー２０にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ２１を経て緑色光用の透過型の液晶パネル２８に導かれ、これを透過することで光変調される。また、第２ダイクロイックミラー２０を透過した青色波長帯域の光は、全反射鏡２２、全反射鏡２３、レンズ２４を経て青色光用の透過型の液晶パネル２９に導かれ、これを透過することで光変調される。
【００５１】
各液晶パネル２７、２８、２９は、入射側偏光板２７ａ、２８ａ、２９ａと、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部２７ｂ、２８ｂ、２９ｂと、出射側偏光板２７ｃ、２８ｃ、２９ｃと、を備えて成る。
【００５２】
液晶パネル２７、２８、２９を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、クロスダイクロイックプリズム２５によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、屈折光学系２６によって前方へ拡大投写されて、反射鏡３０にて拡大投写される。
【００５３】
以上、本実施例は、本発明の一実施例を例示したものに過ぎない。当業者であれば、本発明を使用した本実施例以外の態様を考え得ることは当然想到し得る。従って、以下に掲げる態様においても本発明を使用した態様と言えるものである。
【００５４】
本実施例では、吸気ユニット３９に吸気ファン４３を配し、排気ユニット４０に排気ファン４８を配す構成としたが排気ユニット４０には排気ファン４８を配すのではなく、導出冷却路３８が冷却用開口の上方へ配されていることを利用した煙突効果を用いてプロジェクタ本体３５の内部にある空気を排出させてもよいものとする。
【００５５】
また、本実施例は、透過型の液晶パネルを用いた投写型映像表示装置を示したが、これに限定されるものではなく他の映像光生成系を備える投写型映像表示装置においても本発明を適用でき、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）方式、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）方式、レーザ光などの固体光源を使用した固体光源方式で適用してもよいものとする。
【符号の説明】
【００５６】
７３・・・外装筺体
３９・・・吸気ユニット（冷却手段）
４０・・・排気ユニット（冷却手段）
３７・・・導入冷却路（冷却路）
３８・・・導出冷却路（冷却路）
３１・・・投写型映像表示装置
【図１】
2010282141.tif 000003
【図２】
2010282141.tif 000004
【図３】
2010282141.tif 000005
【図４】
2010282141.tif 000006
【図５】
2010282141.tif 000007
【図６】
2010282141.tif 000008
【図７】
2010282141.tif 000009
【図８】
2010282141.tif 000010